DIN SPEC 3105: Offene DIN-Norm für Offene Hardware

Während Freie und Open-Source-Software inzwischen fest im Mainstream von Software-Entwicklung und software-basierten Angeboten angekommen ist, gilt das für offene oder Open-Source-Hardware noch nicht ganz. Was bei offener Software der Quellcode eines Computerprogramms, ist bei offener Hardware der Bauplan eines technischen Geräts: offen zugänglich, veränderbar und weiterverbreitbar.

Ein Indiz für den wachsenden Zuspruch zu Open-Source-Ideen auch im Hardware-Bereich ist ein kürzlich verabschiedeter Standard des Deutschen Instituts für Normung (DIN) mit dem sperrigen Titel „DIN SPEC 3105“. Bei den im Juni 2020 erschienenen Spezifikationen (bei Gitlab) handelt es sich um den ersten DIN-Standard unter einer Creative-Commons-Lizenz.

Wie es dazu gekommen ist und warum auch der Standard selbst offener als andere DIN-Standards ist, erklärt Open-Hardware-Aktivist Martin Häuer im Interview. Häuer ist Maschinenbauer und Schweißfachingenieur. Im Verein Open Source Ecology Germany e.V. koordiniert er die Aktivitäten rund um Open-Source-Hardware und war an der Entwicklung des DIN-Standards beteiligt.

netzpolitik.org: Mit DIN SPEC 3105 gibt es seit kurzem einen offiziellen Standard für Open-Source-Hardware. Kannst Du kurz erklären, was das ist?

Martin Häuer: Schnittiger und kompakter als die OSHWA-Definition gelingt es mir auch nicht. Dort ist Open-Source-Hardware definiert als „Hardware, deren Baupläne öffentlich zugänglich gemacht wurden, so dass alle sie studieren, verändern, weiterverbreiten und sie sowie darauf basierende Hardware herstellen und verkaufen können.“ Sprich: Technologie als Gemeingut. Jeder mit genügend Fachwissen kann und darf diese Maschinen verändern, weiterentwickeln, reparieren, recyclen. Die Ersatzteilbeschaffung sollte kaum schwieriger sein als bei Schrauben.

netzpolitik.org: Und warum braucht es dafür einen Standard?

Martin Häuer: Im Fall von Software ist die Sache einigermaßen einfach: Source Code unter freier/offener Lizenz veröffentlichen und fertig. Bei Hardware ist das komplizierter. Ich könnte eine Skizze meiner Maschine unter freier Lizenz teilen. Das wäre nett, würde anderen aber wenig nützen. Ein 3D-druckbarer Briefbeschwerer wird eine andere Dokumentation brauchen als eine Windturbine. Was also konkret unter freier/offener Lizenz veröffentlicht werden muss, damit andere damit arbeiten können, ist im Standard festgehalten.

netzpolitik.org: Warum ist das wichtig?

Martin Häuer: Der Begriff “Open-Source-Hardware” wird damit erstmals nach dem Stand der Technik greifbar. Das ist vor allem ein politisches Instrument und schafft auch eine gemeinsame Basis in der Community. Unvollständige und/oder falsch lizenzierte Dokumentation ist für andere oft nutzlos, insofern kommen die versprochenen Effekte offener und vernetzter Technologie erst bei normgerechter Dokumentation zum Tragen. Bei mechanischer Hardware, die sich Open Source nennt, ist das derzeit nur bei ca. 10 Prozent der Fall. Bei reiner Elektronik ist der Anteil aber deutlich höher. Da eine klare Begriffsdefinition fehlte, konnte also eine Menge „Open Washing“ betrieben werden – gewollt oder ungewollt.

netzpolitik.org: Kannst Du ein Beispiel nennen, wo das einen Unterschied macht?

Martin Häuer: In öffentlich geförderten Forschungsprojekten kann ab sofort die Dokumentation eines Prototypen „nach DIN SPEC 3105-1“ als klar definiertes Forschungsergebnis angeführt werden, was die Akquise von Geldern für diesen Zweck erleichtert. Bisher ging das nicht.

Der zweite Teil des Standards (DIN SPEC 3105-2) beschreibt außerdem einen offenen Prüfprozess dafür, ob die Norm in einem bestimmten Fall eingehalten wurde. Nach unserer Recherche ist es damit auch der erste offiziell standardisierte Prüfprozess nach Open-Source-Prinzipien, hier basierend auf Begutachtungsverfahren („Peer Review“) wie bei wissenschaftlichen Zeitschriften.

netzpolitik.org: Ist DIN SPEC 3105 damit der einzige Standard in dem Feld? Falls nicht, wie ist Euer Verhältnis zu den anderen Standards?

Martin Häuer: DIN SPEC 3105 ist der einzige offizielle Standard im Open-Source-Bereich. Freie/offene Standards gibt es im IT-Segment eine Menge (Internetprotokolle etc.). Im Hardware-Sektor sind uns nur die allgemein anerkannte und oben zitierte OSHWA-Definition (die aber keinen eigentlichen Standard setzt) und der Open-Know-How-Metadatenstandard bekannt. Mit beiden Initiativen haben wir eng kooperiert. Sollten sich noch weitere finden, hab ich den Telefonhörer schon im Anschlag. Ein großer Vorteil freier/offener Standards ist ja die Vernetzbarkeit.

netzpolitik.org: Gibt es eigentlich Beispiele für Open-Source-Hardware, die man kennt oder bekannte Firmen, die auf Open Source Hardware setzen?

Martin Häuer: Allein im englischen Sprachraum gibt es über 80 Plattformen, auf denen Open-Source-Hardware entwickelt und verbreitet wird. Arduino zum Beispiel ist als Mikrocontroller sehr verbreitet. Sparkfun Electronics ist eine Plattform, die sich speziell auf den Vertrieb quelloffener Elektronik ausgerichtet hat.

Der sich teils selbst replizierende 3D-Drucker RepRap von der University of Bath hat eine ganze Reihe von Derivaten angestoßen und dabei die 3D-Druck-Technologie massenhaft verfügbar und erschwinglich gemacht. Der Prusa i3 ist im Heimgebrauch einer der verbreitetsten 3D-Drucker.

Quelloffene Produkte sind vermutlich in der jeweiligen Domäne besonders bekannt. Durch Safecast konnte nach der Nuklearkatastrophe von Fukushima innerhalb kürzester Zeit ein detaillierter, belastbarer Datensatz zur Strahlenbelastung in Japan und Teilen der restlichen Welt erhoben werden, der die von der Regierung bereitgestellten Daten bei weitem übertroffen hat. Open Source Imaging arbeitet (u.a. mit der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt) an einem Open-Source-MRT und stellt dabei interessante Fragen in Richtung offener Gesundheitsversorgung. OpenFlexure ist ein 3D-druckbares Mikroskop, welches Proben im Nanometerbereich bewegen kann. MNT Research wiederum vertreibt den ersten Laptop, der komplett Open Source ist und in modernen Arbeitsumgebungen eingesetzt werden kann. Die Liste ist also lang.

netzpolitik.org: Außerdem ist DIN SPEC 3105 der erste Standard, der selbst open source ist. Wie ist das zu verstehen? Standards müssen ja immer offen und frei nutzbar sein, das ist ja der Sinn und Zweck eines Standards.

Martin Häuer: Den letzten Satz hätte ich gern irgendwo prominent abgedruckt. Ja, wäre super, leider ist das fast nie der Fall. Normen werden für gewöhnlich in speziellen Gremien und in oft intransparenten Prozessen entwickelt – und anschließend über kostenpflichtige Lizenzen herausgegeben. Ich muss sie käuflich erwerben, so wie ich Fachliteratur erwerben muss. Unliebsames Feedback findet mitunter keine Beachtung. „DIN SPEC“ bezeichnet hingegen eine Kategorie von Standards, die kostenfrei vom DIN zur Verfügung gestellt werden. Jedoch sind auch diese nicht frei verwertbar. Ihr Inhalt darf nicht ohne weiteres in andere Werke fließen und/oder weiterverbreitet werden (zum Beispiel durch andere Standardisierungsinstitute). Entsprechend lang sind häufig die Feedback-Schleifen.

netzpolitik.org: Inwieweit ist das bei DIN SPEC 3105 jetzt anders?

Martin Häuer: Dieser Open-Source-Standard kann in jeder erdenklichen Weise frei verwertet werden, sofern der Lizenzgeber (DIN e.V.) genannt und das Derivat ebenfalls unter offener Lizenz freigegeben wird. Außerdem wurden dezentrale Arbeitsweisen und eine gewisse Maschinenlesbarkeit entwickelt.

Bei offener Standardisierung ist es also schwierig, sich öffentlichem Feedback zu entziehen. Zumal jeder die Änderungen selbst ‘einbauen’ könnte. Allerdings darf das Ergebnis dann nicht unter dem Label “DIN” weiterverbreitet werden.

netzpolitik.org: Wie hat man beim Deutschen Institut für Normung (DIN) auf Euer Ansinnen reagiert, auch den Standard und den Standardisierungsprozess selbst offen zu gestalten?

Martin Häuer: Überaus positiv. Es gab natürlich einige, meist rechtliche, Bedenken, die ausgeräumt werden mussten. Besonders unser DIN-seitiger Betreuer und der geschäftsführende Vorstand von DIN haben das Vorhaben unterstützt. Mittlerweile erfreut sich das Thema wachsender Beliebtheit im Haus – besonders mit Blick auf eine vernetzte Kreislaufwirtschaft, für die Open-Source-Hardware die Grundlage zu bilden scheint.

Bei den Arbeitsabläufen waren die Unterschiede zwischen den Welten noch deutlich spürbar. Auf proprietären Formaten basierende Form-Vorgaben, per Mail ausgetauschte Word-Dateien statt Dokumente mit automatischer PDF- und HTML-Generierung auf Gitlab. Auch die Referenzierung auf andere Standards gestaltete sich mitunter schwierig, da Open-Source-Prinzipien dort noch keine Erwähnung fanden und diese Standards daher nur bedingt für uns passten. Alles in allem aber reibungsfreier als gedacht.

netzpolitik.org: Was sind die nächsten Schritte?

Martin Häuer: Da gibt es einige, nicht alle davon müssen wir selbst gehen. Vielleicht am wichtigsten: die Norm anwenden und testen. Die offizielle Versionsnummer des Standards ist v0.10. In einer ersten Bewertungswelle von 20 bis 50 ausgewählten Projekten wollen wir testen, wie flüssig der Prüfprozess nach DIN SPEC 3105-2 läuft und wie praxistauglich die Kriterien aus DIN SPEC 3105-1 tatsächlich sind. Für diese frühe Phase suchen wir auch noch Gutachter aus allen Technologiebereichen. Bei Interesse einfach per E-Mail melden, dann klären wir die Details. Selbes gilt für interessierte, gut dokumentierte Open-Source-Hardware-Projekte.

Daneben arbeiten wir bereits am Nachfolge-Standard. Zusammen mit Open Know-how und dem EU-geförderten Projekt OPEN!NEXT entwerfen wir einen erweiterten Metadatenstandard, der dann in die DIN SPEC 3105 mit aufgenommen werden soll. Crawler durchsuchen das Internet nach standardisierten Metadaten für Maschinen und sammeln diese in einer offenen Graphendatenbank. So entsteht ein riesiger Baukasten von Open-Source-Hardware-Modulen. Ein echtes Internet der Dinge.

netzpolitik.org: Vielen Dank für diese Einblicke!